Transceivery. Szerokopasmowy odbiornik RTL-SDR. Słuchanie rozmów radioamatorskich na komputerze i telefonie Kanały boczne odbioru odbiornika SDR

Nie ma dziś chyba radioamatora, który nie wiedziałby, przynajmniej w ogólnym ujęciu, czym jest SDR (Software-Defined Radio). Na ten temat napisano już wiele i w ramach tego artykułu nie ma potrzeby wchodzenia w szczegóły, co to jest i jak działa. Zakładamy, że czytelnik ma pewną wiedzę i doświadczenie w tym obszarze.

Ta stosunkowo nowa technologia przetwarzania sygnału w coraz większym stopniu przenika nasze życie amatorskie, a wiele stacji radiowych korzystających z transceiverów SDR jest już nadawanych. Niektórzy radioamatorzy słuchają telewizji i wizualnie obserwują sytuację na odbiornikach SDR, ale nadal transmitują swój sygnał na antenie za pomocą zwykłego „klasycznego” nadajnika-odbiornika. Rzeczywiście, oprócz doskonałej jakości odbioru sygnału, radioamatorów korzystających z technologii SDR przyciąga obecność pięknej i pouczającej panoramy transmisji na ekranie komputera. Ale nadawanie z konwencjonalnego transiwera ma swoje zalety. Na przykład większość importowanych transceiverów z reguły ma „standardową” moc wyjściową 100 W, a wiele modeli ma również wbudowany automatyczny tuner. Większość oferowanych do zakupu lub powtórzeń transceiverów SDR zapewnia niską moc wyjściową nadajnika (nie większą niż 20 W) i nie posiada wbudowanego tunera antenowego. W związku z tym w przyszłości trzeba będzie zadbać także o dodatkowy liniowy wzmacniacz mocy i wyjściowe filtry dolnoprzepustowe. Ogólnie rzecz biorąc, transceiver SDR może być dość drogi.

Dla wielu amatorów istnieje też pewna bariera psychologiczna – wirtualna. Transiwer na ekranie komputera nie każdemu pasuje i ludzie wolą mieć na stole nie jakieś niepozorne pudełko z kilkoma diodami LED i złączami, ale prawdziwy transceiver z pięknymi przyciskami i pokrętłami, których można dotykać i obracać. Nie każdy może mieć jedno i drugie, a przy wyborze większość nadal woli „klasykę”. Co więc zrobić, jeśli masz dobry, zwykły transiwer, nie ma pieniędzy na zakup osobnego transiwera SDR, ale modne i pożądane jest korzystanie z „zalet” SDR?

Istnieją dwa główne sposoby, które mają swoje zalety i wady. Rozważmy je osobno.

Pierwszy sposób to zakup lub wykonanie osobnego, pełnoprawnego odbiornika SDR i praca nad transmisją w staromodny sposób, ze zwykłego transceivera. W tym przypadku trzeba zadbać przynajmniej o dwie rzeczy - o przełączenie anteny, która musi być podłączona do odbiornika SDR w trybie odbioru i do wyjścia transceivera podczas nadawania oraz zsynchronizowanie częstotliwości strojenia i trybów pracy transiwera i oddzielny odbiornik SDR. Jeśli ingerencja w transceiver nie jest planowana i nie jest akceptowalna przez jego właściciela, jest to bardzo wygodna opcja realizacji odbioru SDR. To prawda, że ​​nie najtańszy i najprostszy.

Dobrym przykładem jest odbiornik Hunter (cena ok. 200 dolarów), który ma wbudowany moduł przełączający antenę. Schemat obwodu tego odbiornika dostępny jest na stronie producenta. Można tam znaleźć wiele ciekawych rozwiązań obwodów (w szczególności jednostkę przełączającą), jeśli chcesz samodzielnie wykonać podobny system odbioru SDR.

Jeśli chodzi o synchronizację ustawień odbiornika SDR i transceivera, nie wszystko jest takie proste, gdy robisz to sam. Odbiornik musi mieć możliwość wymiany informacji o częstotliwości i trybach pracy z programem SDR, który z kolei musi mieć także możliwość komunikacji z innymi programami. A wybór tutaj w zasadzie jest niewielki. W zasadzie do sterowania amplitunerem każdy wykorzystuje interfejs USB komputera oraz syntezator częstotliwości oparty na chipie Si570 (ze względu na dostępność oprogramowania mikrokontrolera do sterowania syntezatorem i odbiornikiem). Syntezator ten stosowany jest w wielu odbiornikach i transceiverach SDR serii SoftRock, można go także nabyć jako oddzielne urządzenie od odbiornika.

W Internecie można znaleźć wiele informacji na temat produkcji, a także możliwości zakupu różnych zestawów SDR, a jeśli chcesz, nie będzie trudno je znaleźć w dowolnej wyszukiwarce. Wystarczy wpisać słowa kluczowe „sdr softrock” lub podobne. Na przykład możesz rozpocząć swoją recenzję od bardzo pouczającej i interesującej witryny RV3APM. Tylko jedna ze stron tej witryny opisuje krótko synchronizację oddzielnego odbiornika i transceivera.

Drugi sposób realizacji odbioru SDR polega na podłączeniu prostego odbiornika SDR (panoramicznego dekodera) na jednej stałej częstotliwości do ścieżki IF transceivera. Metoda ta jest szczegółowo opisana na stronie WU2X - autora specjalnego programu POWERSDR/IF STAGE. Dla przykładu podano także opis podłączenia takiego odbiornika SDR do wyjścia IF transceivera TS-940S.

Jedyną wadą tego schematu połączenia jest to, że nie każdy transceiver ma buforowane wyjście IF, a nawet szerokopasmowe, to znaczy przekierowane ze ścieżki odbiorczej do głównego filtra selekcyjnego. A jeśli nie ma takiego wyjścia IF, to trzeba będzie je zrobić samemu lub porzucić tę metodę i wrócić do pierwszego – osobnego odbiornika. Jeśli jesteś odpowiednio wykwalifikowanym radioamatorem, możesz łatwo znaleźć pierwszy mikser odbiornika na schemacie obwodu swojego transiwera i podłączyć do niego stopień buforowy, z którego wyjścia możesz wyprowadzić sygnał IF odbiornika na tylny panel nadajnik-odbiornik. Na przykład na ryc. Na rysunku 1 przedstawiono fragment układu nadawczo-odbiorczego IC-735 z wbudowanym wzmacniaczem buforowym.

Załóżmy więc, że mamy wynik JEŻELI. Teraz musisz wybrać odbiornik. Na tym etapie nastąpi również pewne rozdzielenie opcji, w zależności od częstotliwości IF transceivera.

Jeśli częstotliwość IF jest „niska” - mniejsza niż 40 MHz, a nawet „okrągła”, na przykład 9 MHz, to masz szczęście. Najłatwiej jest kupić np. niedrogi (21 dolarów) zestaw jednopasmowego odbiornika SDR „Softrock 6.2” lub podobnego, przeznaczonego do odbioru na odległość 40 lub 30 metrów i rezonatora kwarcowego 12 MHz. Lokalny obwód oscylatora odbiornika umożliwia wzbudzenie tego rezonatora trzecią harmoniczną, czyli częstotliwością 36 MHz. Ponieważ sygnał lokalnego oscylatora w odbiorniku jest dzielony przez cztery przed podaniem do miksera, otrzymujemy częstotliwość odbioru SDR około 9 MHz. To najtańsza i można powiedzieć idealna opcja.

Ale możesz sam złożyć podobny odbiornik ze stałym IF. Internet oferuje wiele opcji dla prostych odbiorników wykorzystujących różne komponenty. I tutaj nie możemy nie wspomnieć o słynnym i cenionym radioamatorze Tasie (YU1LM), który opracował i opublikował wiele odmian odbiorników i transceiverów SDR. Bardzo przydatne jest odwiedzenie jego strony internetowej, gdzie można znaleźć schematy i szczegółowe opisy działania jego projektów, rysunki płytek drukowanych (aczkolwiek to wszystko jest w języku angielskim).

Wszystko jest w porządku i jasne, jeśli masz dostępny rezonator kwarcowy dla wymaganej częstotliwości. A co jeśli go tam nie ma? Co robić? Wybór jest niewielki. Albo porzuć ten pomysł, albo utwórz syntezator częstotliwości, co zostanie omówione poniżej.

Przyjrzyjmy się teraz najbardziej złożonej (i niestety najczęstszej) opcji - transiwerowi z „wysokim” IF i odpowiednio „w górę” konwersją. Zdecydowana większość markowych transceiverów jest wykonana w oparciu o tę konstrukcję, ale nie wszystkie cyfrowe mikroukłady zwykle stosowane w odbiornikach SDR mogą pracować na częstotliwościach około 80 MHz. Konieczne jest również posiadanie rezonatora kwarcowego na żądanej częstotliwości. Są inne trudności.

W tym przypadku autorzy niektórych projektów stosują podwójną konwersję częstotliwości. Sygnał z pierwszego IF transiwera (w większości przypadków 45...80 MHz) przekazywany jest do drugiego IF, na częstotliwość, na której może pracować odbiornik SDR. Nie jest to najlepszy sposób, ponieważ podwójna konwersja zmniejsza osiągalne parametry dynamiczne odbiornika i może powodować dodatkowe wewnętrzne zakłócenia odbioru, jeśli częstotliwości konwersji zostaną wybrane nieprawidłowo.

Zakres dynamiczny panoramicznego dekodera należy traktować poważnie, nawet jeśli w dalszym ciągu odbierasz sygnał przez transiwer i po prostu patrzysz na panoramę. Jakiekolwiek przeciążenia, zarówno pierwszego miksera transiwera, jak i miksera odbiornika SDR, a także wejścia karty dźwiękowej komputera, będą powodować pojawienie się fałszywych, nieistniejących sygnałów na obrazie panoramy. Wszelkie produkty ograniczające amplitudę i elementy intermodulacyjne będą wyraźnie widoczne na panoramie.

Dlatego konieczne jest dobre skoordynowanie całej ścieżki odbioru SDR pod względem poziomów sygnału. Unikaj przeciążeń. Proste kryterium - w „najcichszym” zakresie ścieżka szumu panoramy powinna wzrosnąć tylko nieznacznie, gdy antena jest podłączona do transceivera, tj. potrzebny jest niewielki margines czułości, ale nie więcej. Nie należy dopuszczać do sytuacji, w których szum powietrza przy podłączeniu anteny podnosi ścieżkę szumów panoramy o połowę ekranu, czyli o kilkadziesiąt decybeli. Po prostu stracisz sygnał w szumie, ograniczając zakres dynamiki całego systemu. Użyj tłumików transceivera lub oddzielnego tłumika na wejściu panoramicznej dekodera.

Nie zaniedbuj także dobrego filtra pasmowo-przepustowego dla częstotliwości odbieranego IF na wejściu odbiornika SDR. Na wyjściu pierwszego miksera transiwera dostępny jest szeroki zakres wszystkich możliwych kombinacji częstotliwości, a odbiornik SDR ma również boczne kanały odbiorcze (na przykład harmoniczne lokalnego oscylatora) i możliwe jest, że mogą wystąpić zakłócenia odbioru ten powód. A jeśli w konwencjonalnym transiwerze słyszymy zakłócenia tylko wtedy, gdy mieszczą się one w paśmie przepustowym głównego filtra selekcyjnego, to przy odbiorze SDR widzimy wszystko w panoramie. Są to zalecenia ogólne. Następnie przechodzimy do rozważenia proponowanego do powtórzenia mocowania panoramicznego, którego schemat pokazano na ryc. 2.

Urządzenie jest odbiornikiem z bezpośrednią konwersją na stałą częstotliwość i jest bardzo zbliżone pod względem konstrukcji do ^ „SoftRock 6.2”. Opcja ta charakteryzuje się doskonałymi parametrami dynamicznymi oraz bardzo dobrym stosunkiem prostoty do ceny i jakości.

Główną różnicą w stosunku do oryginalnego „SoftRock” jest zastosowanie syntezatora częstotliwości w układzie Si570 CAC000141G (DD2) zamiast oscylatora kwarcowego. Rozwiązanie to pozwala na skonfigurowanie dekodera panoramicznego na częstotliwość odbioru pierwszego sygnału IF dowolnego transceivera, bez konieczności poszukiwania wymaganego rezonatora kwarcowego. Nie jest to tanie rozwiązanie (chip Si570 kosztuje około 30...40 dolarów), ale jest to rozwiązanie najwyższej jakości i najprostsze w konstrukcji układu. Za pomocą takiego syntezatora można odbierać sygnały o częstotliwości od 1 do 80 MHz i nawet wyższej. Układ Si570 (wersja CMOS) jest w stanie generować sygnał o maksymalnej częstotliwości do 160 MHz, jednak maksymalna częstotliwość odbioru będzie ograniczona szybkością zastosowanych w mikserze przełączników analogowych - układu FST3253 (DD4). Działanie dekodera zostało faktycznie przetestowane na częstotliwości transceivera ICOM - 70,4515 MHz.

Obwód odbiornika można wybrać w jednej z dwóch opcji. Część odbiorcza i syntezator są takie same w obu wersjach dekodera panoramicznego, jedyną różnicą są przesuwniki fazowe. Którą opcję wybierzesz, zależy od Ciebie. Płytka drukowana jest również zaprojektowana dla dwóch opcji.

Pierwsza opcja to zastosowanie przesuwnika fazowego na dzielniku czterokrotnym, czyli najczęstsza, zapewniająca w naszym przypadku maksymalną częstotliwość odbioru 40 MHz (160 MHz/4) i niewymagająca regulacji przesuwnika fazowego. Ta opcja jest wygodna dla transceiverów z niskim IF.

Drugą możliwością jest zastosowanie układu scalającego RC jako przesuwnika fazowego, który opóźnia sygnał jednego z kanałów przesuwnika fazowego względem drugiego kanału o 90° w fazie (rys. 3). Ta opcja wymaga wybrania pojemności kondensatorów przesuwnika fazowego i dostrojenia za pomocą rezystora dostrajającego.

Taki przesuwnik fazowy, zamiast dzielnika częstotliwości przez cztery, pozwala wygenerować dwa sygnały bezpośrednio na częstotliwości roboczej syntezatora, bez jej dzielenia. W przypadku syntezatora opartego na Si570 możliwe jest uzyskanie częstotliwości wyjściowej przesuwnika fazowego do 160 MHz. Ta maksymalna częstotliwość zostanie określona na podstawie prędkości zastosowanych falowników i wpływu pojemności instalacji przy wysokich częstotliwościach.

Podobną opcję zastosowano w odbiorniku YU1LM „Monoband SDR HF odbiornik DR2C”. Na jego stronie można znaleźć kompletny schemat odbiornika ze szczegółowym opisem działania tego przesuwnika fazowego. Ponadto diagram YU1LM pokazuje przybliżone wartości pojemności kondensatora przesuwnika fazowego, w zależności od odbieranej częstotliwości (częstotliwość pierwszego IF twojego transceivera).

Wejściowy filtr pasmowo-przepustowy drugiego rzędu – C17L1C18 – jest dość szerokopasmowy. Wykres przedstawia wartości znamionowe częstotliwości IF w paśmie 8,10,7 MHz. Dla innej wartości IF konieczne jest ponowne obliczenie wartości znamionowych elementów filtrujących. Jest to bardzo proste i wygodne do wykonania za pomocą programu RFSim99.

Do sterowania syntezatorem częstotliwości Si570 wykorzystano popularny i tani mikrokontroler Atmega8 (DD1), którego kody programu z pliku SOFT_UNIPAN.hex zapisane są w jego pamięci EEPROM.

Cewka L1 zawiera 24 zwoje, nawinięta drutem PEV-2 0,35 na pierścieniowym rdzeniu magnetycznym T30-6 firmy Amidon. Transformator mieszający T1 jest nawinięty na podobny rdzeń magnetyczny i ten sam drut. Liczba zwojów uzwojenia pierwotnego wynosi 9, uzwojenia wtórnego 2x3.

Układ 0PA2350 (DA4) można zastąpić innym, podwójnym wzmacniaczem operacyjnym o niskim poziomie szumów. Wzmocnienie reguluje się dobierając rezystory R8 i R10.

Całe urządzenie zmontowano na płytce drukowanej o wymiarach 60x65 mm (ryc. 4) z dwustronnej folii z włókna szklanego, a na ryc. Rysunek 5 pokazuje rozmieszczenie na nim części (wszystko dla wersji korpusu z przegrodą przez cztery). Prawie wszystkie rezystory i kondensatory mają rozmiar 0805.

Do programowania sterownika wygodnie jest wykorzystać programator USBasp. Jest stosunkowo niedrogi i wygodny, ponieważ wykorzystuje połączenie USB z komputerem. W Internecie można znaleźć wiele informacji na temat tych programistów i programów dla nich. Programator podłącza się do dekodera panoramicznego za pomocą standardowego (dołączanego do większości sprzedawanych programatorów) kabla ISP służącego do programowania.

Konfigurację mikrokontrolera ustala się zgodnie z rys. 6 w oknie programu obsługującego programistę, czyli programują tylko bity konfiguracyjne niezbędne do pracy z wewnętrznym oscylatorem 8 MHz (CKSEL=0100 i SUT=10). Należy także ustawić bity EESAVE=0, BODEN=0, BODLEVEL=1 (2,7 V).

Sterowanie syntezatorem jest niezwykle proste. Po nagraniu programu domyślnie częstotliwość generowania jest ustawiona na 35,32 MHz, co w przypadku zastosowania dzielnika przez cztery daje częstotliwość 8,83 MHz, co odpowiada częstotliwości IF transceivera TS-940S.

Częstotliwość generowania można zmieniać w szerokim zakresie za pomocą przycisków „FR-” (SB3) i „FR+” (SB4). Szybkość strojenia zwiększa się poprzez naciśnięcie i przytrzymanie przycisku „FAST” (SB2). Po ustawieniu żądanej częstotliwości należy nacisnąć przycisk „SAVE” (SB1), a nowa wartość zostanie zapisana w pamięci nieulotnej mikrokontrolera – EEPROM. Częstotliwość ta będzie ustawiana po każdym włączeniu dekodera panoramicznego. Częstotliwość oscylacji syntezatora można monitorować za pomocą przyrządów pomiarowych lub odsłuchiwać na urządzeniu nadawczo-odbiorczym lub innym odbiorniku.

Złącze X3 „MUTE” może przydać się do zablokowania odbioru SDR w momencie transmisji, dla której styki tego złącza powinny być zwarte. Chip DA1 - czujnik podnapięciowy (nadzorca). W przypadku jego braku zdarzały się przypadki utraty danych w pamięci nieulotnej w innych konstrukcjach.

Odbiornik nie wymaga praktycznie żadnej konfiguracji i, jeśli zostanie prawidłowo zainstalowany, zaczyna działać natychmiast.

Na zdjęciu rys. 7 przedstawia widok gotowej konsoli panoramicznej. Różni się nieco od proponowanych opcji, ponieważ obie opcje zostały na nim opracowane i przetestowane - z dzielnikiem przez cztery i przesuwnikiem fazowym RC. Niewielkie wymiary w wielu przypadkach umożliwiają umieszczenie tej przystawki bezpośrednio wewnątrz transiwera, a z wyjścia transceivera gotowy sygnał I/Q do podłączenia do wejścia liniowego karty dźwiękowej komputera. Cóż, w takim razie musisz zainstalować program POWERSDR IF STAGE na swoim komputerze i dokładnie przestudiować wszystkie informacje na stronie WU2X.

Podsumowując, chciałbym zwrócić uwagę na pewne zalety korzystania z dekodera panoramicznego w porównaniu z osobnym odbiornikiem SDR. Jest to względna prostota i niski koszt samego dekodera oraz łatwość podłączenia do transceivera. Jeżeli nie ma potrzeby sterowania transiwerem z poziomu programu SDR, czyli jesteś zadowolony ze sterowania i strojenia częstotliwości transceivera, to możesz użyć niemal dowolnego programu SDR do podglądu panoramy i odbioru SDR (nie ma potrzeby synchronizacji częstotliwości oddzielnego odbiornika i transceivera). Wada - potrzebujesz wyjścia IF w transiwerze.

Obecnie panoramiczny dekoder jest używany z transiwerem Kenwood TS-940S.

Można pobrać program mikrokontrolera oraz rysunki drugiej wersji płytki drukowanej odbiornika.

Literatura

1. Hunter - Odbiornik/Panaadapter SDR. - http://www.radio-kits.co.uk/hunter/.

2. Syntezator QRP2000 sterowany przez USB. - http://www.sdr-kits.net/QRP2000_ Opis.html.

3. SDR-SOFTWARE DEFINE RADIO - program definiuje funkcje radia. - http://www.rv3apm.com/rxdx.html.

4. Jak używać panoramy SDR z dowolnym transiwerem-odbiornikiem. - http://www.rv3apm.com/sdrtrx.html.

5. ETAP POWERSDR/IF. - http://www. wu2x.com/sdr.html.

6. Five Dash Inc/Twoje źródło dla SoftRock. - http://fivedash.com/.

7. Witryna radia amatorskiego poświęcona konkursom Homebrew, QRP i małej mocy. - http://yu1lm.qrradio.com/.

8. RFSim99 w języku rosyjskim. - http://dl2kq.de/soft/6-1.

Data publikacji: 15.07.2013

Opinie czytelników

• Wład / 04.02.2015 - 20:16
  Dziękuję autorowi za informację. Bardzo długo próbowałem znaleźć i kupić to urządzenie, czy możesz mi powiedzieć? Z poważaniem, Włodzimierz [e-mail chroniony]
• ten sam mechanik radiowy / 08.07.2014 - 18:36
  Powinienem dodać. Cóż, praktycznie nie widziałem, żeby działały pomyślnie i zgodnie z oczekiwaniami, rozumując „na papierze”. Z jakiegoś powodu u mnie i znajomych, których znam od dawna, odbiorniki z jednym IF sprawdziły się dobrze – choć nietypowo, jak na standardy wielu, wysoko. Zawsze jest jakiś rodzaj „paskudnego”, który przekrada się przez kilka dodatkowych kanałów odbioru.
• radiomechanik / 08.07.2014 - 18:25
  Nie wolno nam zapominać, że „skomplikowane” podejście niekoniecznie będzie działać lepiej! i weź pod uwagę możliwie najbardziej odbiegające od idealnych warunki odbioru w praktycznym miejscu odbioru!!! geniusz tkwi w prostocie projektu obwodu, staranności i przemyślaności produkcji.
• Lena / 13.05.2014 - 10:29
  ...o tutaj. To wcale nie jest to, co wielu myślało! Bardzo szanuję twórczość radioamatorską. Radioamator nie podałby mi wyraźnie rozładowanej baterii. Życzę wszystkim zdrowia i sukcesów.
• Lena / 13.05.2014 - 10:19
  Przepraszam. Drogi damen og, korzystałem z mojego ostatniego (mam nadzieję) laptopa dziadka żony. podczas gdy on szedł (trzy sklepy w promieniu rozproszenia fragmentów odpowiadających położeniu pocisków czołgu „średniego”. kup baterię lub coś do siebie. Zgadzam się, że widziałem go, jak utknął w... (mam nadzieję, że w pustce jestem głupcem).
• Siergiej / 05.10.2014 - 06:53
  Mówiąc wprost, szaleństwo jest coraz silniejsze. Albo autor nie ma nic wspólnego w obcym kraju i w upale. Moim zdaniem to już nie jest własność radioelektroniki, ale gałęzi medycyny - psychiatrii. Myślę, że (niestety) się nie pomyliłem, nie mówiąc już o analizie tekstu przez szanowanego autora. Co możesz zrobić - nostalgia go chyba dręczy...

Jestem pewien, że dla wielu z Was, tak jak i dla mnie całkiem niedawno, to, co działo się w radiu, było prawdziwą magią. Włączamy telewizor lub radio, podnosimy słuchawkę, określamy naszą pozycję na mapie za pomocą satelitów GPS lub GLONASS – a wszystko to działa automatycznie. Dzięki RTL-SDR mamy teraz niedrogi sposób, aby zajrzeć do wnętrza całej tej magii.

Jak już wspomniano, RTL-SDR to cała rodzina tanich tunerów telewizyjnych, które mogą pełnić funkcję odbiornika SDR. Zabawki te mają różne nazwy i marki, ale łączy je jedno – wszystkie zbudowane są na chipsecie RTL2832. To układ zawierający dwa 8-bitowe przetworniki ADC o częstotliwości próbkowania do 3,2 MHz (jednak powyżej 2,8 MHz może wystąpić utrata danych) oraz interfejs USB do komunikacji z komputerem. Układ ten odbiera na swoim wejściu strumienie I i Q, które muszą zostać odebrane przez inny układ.

R820T i E4000 to dwa najwygodniejsze chipy dla SDR, implementujące część RF SDR: wzmacniacz antenowy, filtr przestrajalny i demodulator kwadraturowy z syntezatorem częstotliwości. Rysunek przedstawia schemat blokowy E4000.

Różnica między nimi polega na tym, że E4000 działa w zakresie ~52-2200 MHz i ma nieco większą czułość poniżej 160 MHz. W związku z bankructwem producenta E4000 i zaprzestaniem produkcji chipów, pozostałe tunery są coraz trudniejsze do kupienia, a ich ceny rosną.

R820T pracuje w zakresie 24–1766 MHz, lecz zakres strojenia filtrów wewnętrznych bardzo utrudnia pracę R820T powyżej 1200 MHz (uniemożliwiając np. odbiór sygnału GPS). W tej chwili tunery oparte na tym chipie są łatwe do kupienia i kosztują około 10–11 dolarów.

W sprzedaży są też tunery oparte na chipach FC0012/FC0013/FC2580 - mają bardzo poważne ograniczenia częstotliwości pracy i lepiej ich nie kupować. Z jakiego chipa wykonany jest tuner, możesz dowiedzieć się w opisie produktu lub pytając sprzedawcę. Jeśli nie ma informacji o zastosowanych żetonach, lepiej kupić gdzie indziej.

Zakup

Nie można ich znaleźć w sklepach detalicznych, więc aliexpress.com nam pomoże. W wyszukiwarce wpisujemy R820T lub E4000, sortujemy według ilości zamówień, dokładnie czytamy opis (należy wyraźnie powiedzieć, że tuner wykorzystuje chipy RTL2832 + E4000 lub RTL2832 + R820T) i można zamawiać. Zazwyczaj wysyłane są pocztą rosyjską w ciągu 3-6 tygodni.

Do tunera dołączona zostanie także malutka antenka – oczywiście lepiej ją wymienić. Dobre wyniki można uzyskać stosując konwencjonalną antenę telewizyjną MV-UHF „rogową”. W opisie produktu trzeba też zwrócić uwagę na złącze antenowe - i albo poszukać tunera ze zwykłym złączem TV, albo wyjąć lutownicę i zrobić przejściówkę/przelutować złącze. Bardzo łatwo jest uszkodzić urządzenie elektrycznością statyczną podczas lutowania, dlatego pamiętaj o uziemieniu.

W wielu tunerach nie ma diod ochronnych w pobliżu złącza antenowego (w tym przypadku U7) - można je albo przylutować samodzielnie (jedna do masy, druga od masy - ja np. wlutowałem 1N4148), albo zostawić je tak, jak są i nie dotykaj anteny gołymi rękami i chroń ją w każdy możliwy sposób przed elektrycznością statyczną.

Oprogramowanie i API do pracy z RTL2832

rtl_sdr

Rtl_sdr to sterownik zapewniający „niewłaściwe” wykorzystanie danych z tunerów telewizyjnych opartych na rtl2832. W systemie Windows będziesz musiał zmienić domyślny sterownik tunera na WinUSB za pomocą programu Zadig.

Plik Rtlsdr.dll jest wymagany przez wszystkie programy SDR i często ta biblioteka DLL jest już zawarta w oprogramowaniu korzystającym z RTL2832.

Rtl_sdr można również użyć za pomocą narzędzia konsoli do przetestowania tunera lub połączenia fragmentu powietrza w plik:

Rtl_sdr -f 1575520000 -g 34 -s 2048000 out.dat

Podczas dalszego przetwarzania należy pamiętać, że w pliku bajty strumieni I i Q pojawiają się naprzemiennie.

SDRSharp

Czego słuchać w radiu?

Łączność radiowa w pasmach nielicencjonowanych

Radia cywilne, które nie wymagają rejestracji w Rosji, działają na częstotliwościach 433 i 446 MHz. Jednak w Moskwie trudno usłyszeć tam rosyjską mowę. Można je usłyszeć natychmiast i bez problemów w modulacji SDRSharp, NFM.

Ponieważ kanałów jest wiele, bardzo przydatna jest wtyczka do SDRSharp AutoTuner Plugin - automatycznie włącza częstotliwość, na której prowadzona jest transmisja, dzięki czemu można słuchać wszystkich kanałów radiowych jednocześnie.

Aby słuchać krótkofalówek na częstotliwości 27 MHz potrzebny jest tuner z chipem R820T lub w przypadku E4000 zewnętrzny konwerter (np. opisywany wcześniej Ham It Up v1.2). Optymalna antena na 27 MHz wymaga już poważniejszej anteny o długości ~2,59 lub ~1,23 m.

Łączność radiowa policji

Policja w Moskwie i wielu innych regionach Rosji przeszła na radiotelefony cyfrowe pracujące w standardzie APCO-25 (P25). W P25 dane przesyłane są cyfrowo z kodami kompresji i korekcji błędów - pozwala to na zwiększenie stabilnego zasięgu komunikacji i upchnięcie większej liczby kanałów w tym samym paśmie częstotliwości radiowej. Istnieje również możliwość szyfrowania rozmów, jednak zwykła praca policji odbywa się bez szyfrowania.

Do odbioru radia P25 można używać dekodera DSD. DSD oczekuje danych audio jako wejścia. Możesz przekierować dźwięk z SDRSharp do DSD za pomocą wirtualnego kabla audio. DSD jest bardzo krytyczne wobec ustawień SDRSharp — zalecam ustawienie wzmocnienia AF na około 20–40% i być może wyłączenie pola wyboru Filtr audio. Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, w oknie DSD uruchomione zostaną zdekodowane pakiety, a rozmowy będzie można usłyszeć w słuchawkach. Układ ten współpracuje również ze wspomnianą wtyczką AutoTuner w SDRSharp.

Sugeruję, aby czytelnicy samodzielnie znaleźli częstotliwości, ponieważ te informacje nie są otwarte.

Łączność radiowa pomiędzy statkiem powietrznym a dyspozytorami

Ze względów historycznych w radiokomunikacji lotniczej stosowana jest modulacja amplitudy. Ogólnie rzecz biorąc, transmisje z samolotów są łatwiej słyszalne niż od kontrolerów lub reporterów pogodowych na ziemi. Zakres częstotliwości - 117–130 MHz.

Odbiór sygnałów z automatycznych nadajników samolotu ADS-B

ADS-B służy do zapewnienia zarówno kontrolerowi, jak i pilotowi widoczności sytuacji w powietrzu. Każdy samolot regularnie transmituje na częstotliwości 1090 MHz parametry lotu: nazwę lotu, wysokość, prędkość, azymut, aktualne współrzędne (nie zawsze przesyłane).

Dane te możemy przyjąć także w celu osobistej obserwacji lotów. Dwa popularne dekodery ADS-B dla RTL2832 to ADSB# i RTL1090. Użyłem ADSB #. Przed uruchomieniem zaleca się dostroić do 1090 MHz w SDRSharp, sprawdzić, czy jest sygnał i jaki jest błąd częstotliwości wynikający z niedokładności oscylatora kwarcowego. Ten błąd należy skompensować w ustawieniach Front-end: Korekcja częstotliwości (ppm). Należy pamiętać, że wielkość tego błędu może zmieniać się wraz ze zmianą temperatury odbiornika. Znalezioną korektę należy wskazać w oknie ADSB### (po zamknięciu SDRSharp).

Optymalna antena jednobiegunowa dla 1090 MHz ma tylko 6,9 cm długości. Ponieważ sygnał jest bardzo słaby, bardzo pożądane jest zainstalowanie pionowo anteny dipolowej z elementami o tej samej długości.

ADSB# dekoduje pakiety i czeka na połączenia sieciowe od klienta wyświetlającego sytuację w powietrzu. Jako takiego klienta wykorzystamy adsbSCOPE.

Po uruchomieniu adsbSCOPE należy otworzyć pozycję menu Inne -> Sieć -> Konfiguracja sieci, kliknąć przycisk adsb# poniżej, upewnić się, że adres serwera to 127.0.0.1. Następnie należy odnaleźć swoją lokalizację na mapie i wykonać polecenie Nawigacja -> Ustaw lokalizację odbiornika. Następnie rozpocznij łączenie się z ADSB#: Inny -> Sieć -> Aktywny klient danych RAW.

Jeśli wszystko zostanie wykonane poprawnie, w ciągu kilku minut będziesz mógł zobaczyć informacje o samolotach (jeśli oczywiście latają w pobliżu Ciebie). W moim przypadku przy pomocy anteny jednobiegunowej udało się odebrać sygnał z samolotu w odległości około 25 km. Wynik można poprawić dobierając antenę wyższej jakości (dipolową lub bardziej złożoną), dodając na wejściu dodatkowy wzmacniacz (najlepiej GaAs), stosując tuner oparty na R820T (na tej częstotliwości ma wyższą czułość w porównaniu do E4000) .

Odbiór analogowych i cyfrowych stacji radiowych na falach długich i krótkich

Przed pojawieniem się Internetu stacje radiowe HF były jednym ze sposobów zdobywania wiadomości z drugiego końca globu – fale krótkie, odbite od jonosfery, można było odbierać daleko poza horyzontem. Wiele stacji radiowych HF nadal istnieje; można je wyszukiwać w zakresie ~ 8–15 MHz. W nocy w Moskwie mogłem usłyszeć stacje radiowe z Francji, Włoch, Niemiec, Bułgarii, Wielkiej Brytanii i Chin.

Dalszy rozwój to cyfrowe stacje radiowe DRM: skompresowany dźwięk z korekcją błędów + dodatkowe informacje przesyłane są na falach krótkich. Można ich słuchać za pomocą dekodera. Zakres częstotliwości wyszukiwania wynosi od 0 do 15 MHz. Trzeba pamiętać, że dla tak niskich częstotliwości może być potrzebna większa antena.

Ponadto można usłyszeć transmisje radioamatorskie na częstotliwościach 1810–2000 kHz, 3500–3800 kHz, 7000–7200 kHz, 144–146 MHz, 430–440 MHz i innych.

Radio Dzień Sądu Ostatecznego - UVB-76

UVB-76 znajduje się w zachodniej Rosji, nadaje na częstotliwości 4,625 MHz od początku lat 80. XX wieku i ma niejasne przeznaczenie wojskowe. Od czasu do czasu zakodowane wiadomości głosowe są przesyłane drogą bezprzewodową. Udało mi się go odebrać za pomocą RTL2832 z konwerterem i 25-metrową anteną opuszczaną z balkonu.

GPS

Jedną z najbardziej niezwykłych funkcji jest odbiór sygnałów nawigacyjnych z satelitów GPS do tunera telewizyjnego. Aby to zrobić, będziesz potrzebować aktywnej anteny GPS (ze wzmacniaczem). Antenę należy podłączyć do tunera poprzez kondensator, a przed kondensatorem (od strony aktywnej anteny) - akumulator 3 V, który zasili wzmacniacz w antenie.

Następnie możesz przetworzyć wyciekający zrzut transmisji za pomocą skryptu Matlaba - może to być interesujące do studiowania zasad działania GPS - lub użyć GNSS-SDR, który implementuje dekodowanie sygnałów GPS w czasie rzeczywistym.

W podobny sposób trudno byłoby odebrać sygnał z satelitów GLONASS – różne satelity nadają tam na różnych częstotliwościach, a wszystkie częstotliwości nie mieszczą się w paśmie RTL2832.

Inne zastosowania i ograniczenia

RTL2832 może być używany do debugowania nadajników radiowych, podsłuchiwania niań i radiotelefonów analogowych, analizy protokołów komunikacyjnych w zabawkach sterowanych radiowo, dzwonkach radiowych, pilotach samochodowych, stacjach pogodowych, systemach zdalnego zbierania informacji z czujników i licznikach energii elektrycznej. Za pomocą konwertera odczytasz kod z najprostszych znaczników RFID 125 kHz. Sygnały można rejestrować przez kilka dni, analizować, a następnie ponownie transmitować w urządzeniach transmisyjnych. W razie potrzeby tuner można podłączyć do urządzenia z systemem Android, Raspberry Pi lub innego kompaktowego komputera, aby zorganizować autonomiczne zbieranie danych z anteny radiowej.

Możesz robić zdjęcia z satelitów pogodowych i słuchać transmisji z ISS - ale będzie to wymagało specjalnych anten i wzmacniaczy. Zdjęcia dekoduje program WXtoImg.

Możliwe jest przechwytywanie zaszyfrowanych danych przesyłanych przez telefony GSM (projekt Airprobe), jeśli w sieci wyłączona jest funkcja przeskakiwania częstotliwości.

Możliwości SDR opartego na RTL2832 nadal nie są nieograniczone: nie dociera on na częstotliwości Wi-Fi i Bluetooth, a nawet jeśli zrobisz konwerter, z uwagi na to, że przechwytywane pasmo częstotliwości nie może być szersze niż ~2,8 MHz, to niemożliwe, zaakceptuje nawet jeden kanał Wi-Fi. Bluetooth zmienia swoją częstotliwość roboczą 1600 razy na sekundę w zakresie 2400–2483 MHz i nie da się za nią nadążyć. Z tego samego powodu niemożliwy jest pełny odbiór telewizji analogowej (wymagane jest odbierane pasmo 8 MHz; przy 2,8 MHz można uzyskać jedynie obraz czarno-biały bez dźwięku). Do takich zastosowań potrzebne są poważniejsze odbiorniki SDR: HackRF, bladeRF, USRP1 i inne.

Niemniej jednak każdy ma teraz możliwość poznania zarówno analogowych, jak i cyfrowych audycji radiowych, satelitów dotykowych i samolotów!

Ogólnie technologia SDR

Wstęp

Technologia cały czas się rozwija i z roku na rok komputer staje się coraz bardziej częścią naszego codziennego życia. Wykorzystanie komputera w praktyce radioamatorskiej na przestrzeni ostatnich 15 lat ograniczało się do prowadzenia dziennika sprzętowego, sterowania transiwerem poprzez interfejs RIG i przetwarzania sygnałów w komunikacji cyfrowej. Wraz z szybkim wzrostem mocy obliczeniowej i miniaturyzacją układów scalonych możliwa stała się integracja mikrokomputerów z klasycznymi transiwerami. Najpierw poddaliśmy obróbce wykryty sygnał niskiej częstotliwości, następnie przystąpiliśmy do digitalizacji sygnału przy niskim IF – 12..48 kHz, a następnie programowo kodowaliśmy/dekodowaliśmy dowolne typy modulacji. Do niedawna na tym zatrzymywał się rozwój wszystkich transceiverów. Gdzieś na początku lat 2000. W ciągu ostatnich 10 lat główne wieloryby konstrukcji urządzeń nadawczo-odbiorczych nie przeskoczyły poza ten poziom. Pozostaje ta sama technologia podstawowego filtrowania i przetwarzania sygnału na częstotliwości pośredniej. Cały nacisk położony jest na rozwój usługi zarządzania i wyświetlania. Piękne kolorowe ekrany i mnóstwo przycisków zastępujących pokrętła, nowoczesna baza elementów... Całość wydaje się fajna! Ale zasady przetwarzania sygnału pozostają takie same jak 80 lat temu, kiedy pojawiła się sama idea zasady przetwarzania sygnału na częstotliwości pośredniej. Nadal występują te same problemy z bocznymi kanałami odbiorczymi, nieliniowością wielu etapów przetwarzania sygnału, problemami z wysokiej jakości filtrowaniem oraz problemem prawidłowego balansu wzmocnienia na poszczególnych etapach i związanego z nim szumu. Od dziesięcioleci różne firmy próbują w ten czy inny sposób rozwiązać te problemy, zwiększając złożoność i koszt tego cudownego pudełka, które znajduje się na biurku każdego radioamatora.

Nowy trend

I tak gdzieś w latach 2004...2006 na rynku pojawiła się firma Flex-radio, która podeszła do zagadnienia projektowego z nowym...choć z jakim nowym? Ze starej, dawno zapomnianej strony. Flex-s zastosował zasadę bezpośredniej konwersji sygnału. W tej zasadzie widmo sygnału z częstotliwości radiowej jest przenoszone bezpośrednio do obszaru widma o niskiej częstotliwości i natychmiast przetwarzane. W naszym kraju zasadę tę zastosował i szeroko spopularyzował Władimir Timofiejewicz Polakow, RA3AAE, na początku lat 80-tych. Dzięki jego prostym schematom wielu młodych, początkujących radioamatorów, łącznie ze mną, rozpoczęło swoją przygodę z radiem. Ale wtedy ta zasada nie była powszechna. Wynikało to z konieczności nawinięcia wielu cewek i dostrojenia stopni filtrujących, aby uzyskać wysoką wydajność transceivera. Było wiele innych trudnych technologicznie momentów.
Wraz z powszechnym wykorzystaniem komputerów możliwa stała się digitalizacja żądanego pasma widma oraz filtrowanie i przetwarzanie sygnałów w programie, co wyeliminowało potrzebę nawijania wielu cewek. Główną cechą zasady bezpośredniej konwersji jest obecność 2 kanałów przetwarzania sygnału, przesuniętych względem siebie o 90 stopni. T.N. metoda przetwarzania sygnału kwadraturowego. Okazuje się, że technologia konwersji bezpośredniej to 2 odbiorniki konwersji bezpośredniej w jednej obudowie – to one stanowią podstawę całej metody. Flex Radio poszło dalej. W jednym programie zaimplementowano nie tylko przetwarzanie sygnału, ale także sterowanie transiwerem. Technologicznie umożliwiło to pozbycie się wielu etapów klasycznego transceivera i zminimalizowanie liczby węzłów przetwarzających sygnał. W żelazie pozostało tylko kilka węzłów. Sterowany komputerowo syntezator częstotliwości, mikser odbiorczy i nadawczy, szerokopasmowy ULF o niskim poziomie szumów, jednostki przełączające odbiór/nadawanie, a także wzmacniacz nadajnika. Tak narodził się pierwszy transceiver FlexSDR-1000.
SDR (SoftwareDefineRadio)– radio definiowane programowo, dosłownie. Wszystko w porządku! Niezrównana jakość dźwięku i wysoka dynamika transiwera zepchnęły klasykę daleko w tyle, ale pojawiły się też trudności. Ci, którzy rozpoczęli opanowywanie technologii SDR 5-7 lat temu, pamiętają, ile wysiłku wymagało dobranie odpowiedniej karty dźwiękowej do komputera i konfiguracja oprogramowania. Karta dźwiękowa Delta-44 stała się legendą!
A dziś, jeśli wcześniej przy digitalizacji sygnału ograniczała nas jakość karty dźwiękowej, teraz ten problem nie istnieje. W ciągu ostatnich 5 lat nastąpił kolejny przełom w dziedzinie miniaturyzacji i integracji mikroukładów, możliwe stało się przeniesienie całej ścieżki niskich częstotliwości z powrotem do obudowy transiwera. W radiu Flex zastosowano najbardziej zaawansowane i najlepsze układy ADC. Wbudowując je w transceiver, Flex oszczędził nam konieczności szukania „właściwej” karty dźwiękowej i uwolnił biurko od mnóstwa przewodów. Teraz możliwe jest sterowanie transiwerem za pomocą jednego kabla FireWare. Tak właśnie pojawił się na rynku flagowy transceiver Flex SDR-5000 i jego młodszy odpowiednik Flex SDR-3000. Wybór tak egzotycznego interfejsu, jak sterujący - IEEE-1394a (FireWare) podyktowany został koniecznością przepuszczenia jak najszerszego strumienia cyfrowego jednym przewodem, co pozwala na przetwarzanie zastosowanych przetworników ADC i DAC. Flex SDR-5000 i Flex SDR-3000 to obecnie wiodące transceivery pod względem jakości przetwarzania sygnału, cyfrowej szerokości pasma sygnału i najwyższej możliwej charakterystyki dynamicznej. Mają jedną wadę - transceivery są bardzo drogie. Następnie Flex-radio zdecydowało się wypuścić budżetową wersję transceivera Flex-1500. Pojawił się całkiem niedawno – w 2010 roku. Jego parametry są nieco skromniejsze od starszych odpowiedników. Skromność dotyczy jednak jedynie przepustowości przetwarzania sygnału i zastosowanego interfejsu. Teraz jest to USB 2.0! Cóż, moc nadajnika-odbiornika została zmniejszona. Rezultatem jest bardzo wygodne urządzenie QRP. Z mojego punktu widzenia – najbardziej optymalne!

Rozumiemy... porównujemy.

Rozważając cechy klasycznych urządzeń stacjonarnych, zwykle zwraca się uwagę na następujące cechy: dynamika - zdolność do odbioru sygnału na danej częstotliwości, gdy w pobliżu włącza się inna potężna stacja na innej częstotliwości; Selektywność kanałów sąsiednich to parametr charakteryzujący zdolność odbiornika do izolowania pożądanego sygnału na danej częstotliwości w danym paśmie; czułość - zdolność do odbierania słabych sygnałów. To główne cechy, które mogą zainteresować przeciętnego radioamatora. Zwykli ludzie są mało obeznani z mnóstwem definicji i wielkością liczb - to już wielu profesjonalistów, dlatego pominę wszystkie inne cechy, a te omówione postaram się opisać w zrozumiałej formie.

Powiedzmy, radioamator Wasia siedzi... Nie, nie Wasia, niech to będzie Petya. Załóżmy, że radioamator Petya wieczorem po pracy siedzi w domu i komunikuje się z Vasią pod numerem 80. Dyskutują o konstrukcji nowej anteny „Bazooka” lub „zamurowaniu” jakiegoś nieszczęsnego dipola lub trójkąta. (Cóż, na antenie jest wielu początkujących...) A potem Vitya, sąsiadka Petyi, włącza częstotliwość gdzieś w pobliżu. Włączył się, powiedzmy, z boku przy częstotliwości około 50 kiloherców. Petya ma dobry nowy transceiver i nie ma jeszcze wzmacniacza. Ale tu jest problem – Petya mieszka w domu obok Victora. Petya ma niedrogi, budżetowy transceiver o dość skromnych parametrach. I tak w chwilach, gdy Vitya dzwoni ogólnie, Petya przestanie akceptować Vasyę. Po przeklinaniu przez około pięć do dziesięciu minut Petya jest zmuszony pożegnać się z Wasią, wyłączyć radiotelefon i iść napić się herbaty lub porozmawiać z żoną o cenach ziemniaków, w myślach przeklinając Vityę, jego radiotelefon i kogokolwiek innego za towarzystwo .

Dość znana historia, prawda? Tak więc parametrem pokazującym, jak bardzo igła Petyi przyciemni się, gdy Victor się włączy, jest zakres dynamiczny odbiornika. Parametr ten zależy całkowicie od tego, jak transceiver jest zaprojektowany, jakie jakościowo posiada komponenty i jak są one zrównoważone pod względem charakterystyk.
Jeśli porównamy liczby, wówczas dla przeciętnego człowieka prawdopodobnie bliżej byłoby to powiedzieć. Kiedy Vitya włącza jeden radiotelefon, Petya nie czuje jego obecności w paśmie. A gdy tylko Vitya włączy swojego Akom-1000, Petya znów będzie mógł iść na herbatę. Oznacza to, że transceiver Petyi jest dobry. I nawet jeśli Victor nie miał Akomu, ale jakiś domowy wzmacniacz, na przykład 4x GU-50 lub parę GU-29, a Petya nadal słyszał Vasyę, choć z nieco przytłumionym poziomem, to możemy powiedzieć, że Transceiver Petit jest bardzo dobry pod względem dynamiki!

Rozpatrując transceiver Flex SDR pod kątem dynamiki, mogę powiedzieć, że z pełnym przekonaniem odbieram wszystkich korespondentów, mimo że wokół mnie w promieniu 1 km pracuje około 8 aktywnych radioamatorów o mocach od 100 do 500 W, a około 3 baz taksówek na częstotliwości 27 MHz, o tych samych mocach. Odpowiada to dynamice około 90 dB. Dla porównania, mając tak znany transceiver jak Kenwood TS-870s, nadal kilka osób odczuwało dyskomfort po włączeniu ich ze wzmacniaczami. Na Flex SDR widzę je włączone na ekranie, ale nie przeszkadza mi to słyszeć mojego korespondenta.
Jeśli weźmiemy pod uwagę obwody, to w SDR dynamika zależy przede wszystkim od przetwornika analogowo-cyfrowego. Ogólną dynamikę urządzenia można łatwo obliczyć na podstawie pojemności bitów ADC. Dla 16-bitowego przetwornika ADC jest to 96 dB. Właściwie około 90 dB. Dla 24-bitowego ADC – 144 dB, realistycznie – 130-136 dB. Liczba ta praktycznie nie zależy od miksera SDR, ponieważ zrobiony jest na niemal „idealnych” mnożnikach analogowych, wykonanych w oparciu o cyfrowy mikroukład. Dynamika miksera „cyfrowego” przekracza 150 dB i zanim mikser wyjdzie z trybu liniowego, wszystkie pozostałe stopnie są przeciążane.

Selektywność to także jeden z ważnych parametrów, który odbieramy bezpośrednio naszymi uszami.
Powiedzmy, że Petya w końcu zdobył dobry transceiver klasy średniej, Victor już mu nie przeszkadza i z jakiegoś powodu sprzedał swojego Akom. Teraz Petya może spokojnie wieczorami gadać z Wasią o antenie „Bazooka”, chwaląc ją na wszelkie możliwe sposoby i przechwalając się, jak w magiczny sposób jego transceiver stał się mniej hałaśliwy i teraz Petya może odbierać swoje ukochane „zerowe” odtwarzacze, chociaż oni nadal go nie słychać. A jednak czasami Petya musi się denerwować, bo... Konstantin, który mieszka w sąsiedniej okolicy, czasami oddala się o kilka kiloherców i zaczyna „przeskakiwać” dalej. Nie ma sposobu, aby się wyciszyć i „odsłuchać”, ale nie można się tego pozbyć… Petya musi kręcić pokrętłami filtra DSP w transiwerze, próbować na wszystkie możliwe sposoby, aby ten miłośnik DX nie przeszkadzał z rozmowami z Wasią na tematy niemal naukowe i w rezultacie pozostawia ciepło - ustaloną częstotliwość.

W transiwerze z klasycznym obwodem superheterodynowym selektywność jest określana przez jakość głównego filtra selekcyjnego (MSF). Nawet w najnowocześniejszych, półcyfrowych transiwerach, takich jak seria ICOM Pro, 7xxx czy Yaesu FT-XXXX, żadna ilość cyfrowego przetwarzania sygnału nie pomoże, jeśli w paśmie FOS dostaną się potężne zakłócenia. Jest to często jedna z najdroższych opcji transceivera. Aby transiwer na stole zaczął brzmieć przyzwoicie, trzeba wydać kilka wysokiej jakości filtrów. Transceiver SDR Flex-1500 oraz starsze modele SDR-3000 i SDR-5000 od początku nie mają tych wszystkich wad! Możesz programowo skonfigurować filtr dla KAŻDEGO pasma! Możesz dostosować nie tylko pasmo, ale także charakterystykę zboczy filtra. I nawet takie filtry można skonfigurować, czego w zasadzie nie można zaimplementować sprzętowo. Te. w związku z tym koncepcja FOS w SDR została już utracona. W SDR sygnał jest filtrowany natychmiast, praktycznie z powietrza i z bardzo wysoką charakterystyką. Wszystko to pozwala bardzo skutecznie wyciszyć zakłócających sąsiadów, tzw. „gwizdki” - zakłócenia tonalne. Stosując nowoczesne, wyrafinowane matematyczne algorytmy DSP, możliwe stało się oczyszczenie szumu z pierwotnie odbieranych sygnałów. A jeśli nagle ktoś usiądzie dosłownie 2 kiloherce w pobliżu i rozpocznie rozmowę, to nie będzie już wtrącał się tak bardzo jak wcześniej. W starym radiotelefonie jedynym wyjściem z tej sytuacji było przesunięcie się na bok lub rozchylenie sygnału do takiego stopnia, że ​​wyrzuciłoby to wszystkich w paśmie 5-7 kHz na boki. W transiwerze SDR możesz teraz po prostu przesunąć nachylenie filtra do 500-700 Hz i nie będziesz już słyszeć irytującego sąsiada. Widzimy go na ekranie, ale nie zakłóca już naszej komunikacji.

Czułość to zdolność odbiornika do rozróżniania najsłabszych sygnałów odbieranych przez antenę. Parametr ten określany jest na podstawie szumu własnego odbiornika. W klasycznym transiwerze jest to ponownie złożona cecha, która zależy od prawidłowego projektu. Poza tym okazuje się, że czułość wiąże się także z dynamiką i selektywnością.

Wreszcie Petya zdobył pionową antenę GAP-Titan i teraz prawie codziennie ma kontakt z „obszarami zerowymi”. Co więcej, Petrukha może teraz krzyczeć nie tylko do „zer”, ale także do samych państw. Mniej więcej krok po kroku przetwarza Europę. Wszystkie są tu stosunkowo blisko. W sumie jakieś 2000-4000 km. A wysyłają sygnały z taką siłą, że z łatwością mogą przeszkodzić koledze z pobliskiego regionu. Ale teraz pech, wieczorami nie jest już ciekawie rozmawiać z Wasią. Wieczorne, nocne i poranne pasaże zaczęły bardziej chwytać duszę. Petya siedzi na antenie każdego wieczoru i nocy, próbując złapać wyspy Oceanu Spokojnego, Australię... Raz na poziomie hałasu Petya usłyszał wyspy Polinezji, a raz ledwo słyszalne sygnały z Oceanu Spokojnego. Ech... Petya pomyślał, szkoda, że ​​nie mieszkam gdzieś na wsi... Czułość radiotelefonu jest wystarczająca, żeby wszystkich usłyszeć, ale są zakłócenia. Żeby tak zostało! Lub umieść antenę kierunkową na dachu. Wtedy każdy DX byłby w twojej kieszeni.

W transiwerze superheterodynowym czułość jest określana przez zrównoważone wzmocnienie na wszystkich ścieżkach, zaczynając od wejścia anteny, a kończąc na ULF. W odbiorniku SDR nie ma tak rygorystycznego podejścia do uzyskania równowagi. Mikser dzięki zastosowaniu obwodu podwójnie zbalansowanego wprowadza minimum strat. Również dzięki temu, że jako elementy miksera zastosowano analogowe przełączniki szybkoobrotowe, taki mikser jest praktycznie bezgłośny. Całe wzmocnienie odbywa się przy niskiej częstotliwości i jest zapewniane przez najnowsze, wyspecjalizowane, szerokopasmowe układy scalone o ultraniskim poziomie szumów. Aby zachować wysoki parametr dynamiki ADC, wzmocnienie ULF LNA dobiera się tak, aby było minimalne i faktycznie kompensowało straty w obwodach miksera i wejściowym. Po przetworniku ADC strumień cyfrowy przesyłany jest do programu, gdzie główne wzmocnienie i obróbka sygnału odbywa się metodą programową.

Na pasmach HF zaczynających się od 10 MHz wzwyż warto zastosować dodatkowe wzmocnienie tj. zapewniają zwiększoną czułość. Ze względu na stosunkowo niski poziom zakłóceń atmosferycznych, niższą gęstość sygnału i ich niższy poziom przy częstotliwościach powyżej 10 MHz, można zwiększyć czułość transceivera stosując przedwzmacniacze bez obawy o przeciążenie stopni wzmacniających i FOS. Dobrze znane transceivery ICOM, seria 756 Pro X, mają nawet 2 przedwzmacniacze. Transceivery Flex SDR mają jeden bardzo dynamiczny przedwzmacniacz ze znormalizowanym wzmocnieniem 20 dB. Dodatkowe wzmocnienie odbywa się poprzez regulację wzmacniacza szumów o niskiej częstotliwości. Nawet bez przedwzmacniacza czułość transceiverów Flex SDR wynosi -116 dBm - odpowiada to 0,35 µV. Przy włączonym przedwzmacniaczu w pozycji środkowej czułość poprawia się do wartości -127 dBm lub 0,099 μV; przy maksymalnym wzmocnieniu czułość wynosi już -139 dBm lub 0,025 μV i jest już ograniczona szumem samego przedwzmacniacza. Jeśli porównamy czułość klasycznego transceivera z transiwerem SDR, to SDR od razu wygrywa nie tylko czułością, ale także takim parametrem jak „NOISE”. Parametr ten nie jest wcale oczywisty na pierwszy rzut oka i nie pojawia się w żadnych ocenach. Jednak często jest to najważniejsza subiektywna ocena jakości transceivera. Jeśli dana osoba spędza dość dużo czasu w powietrzu, a nawet nosi słuchawki, wówczas współczynnik hałasu staje się po prostu jednym z głównych. Ta różnica objawia się, gdy zdejmiesz słuchawki i w głowie „brzęczy” hałasem lub gdy zdejmiesz słuchawki „całkowicie wypoczęty od światowych trosk”. Zgadzam się - celem naszego hobby jest ucieczka od świata i relaks duszy! W parametrze „szum” transceiver SDR pozostawił daleko w tyle klasyków, w tym wyrafinowane ICOM IC-7x00 i Yaesu FT-X000. Przykładowo, teraz, kiedy piszę ten artykuł, mam na biurku włączone jednocześnie Yaesu FT-897D i Flex-1500. Słucham ich jeden po drugim i zauważam, że Yaesu FT-897D ma charakterystyczny szum nawet przy braku sygnału (to nie jest szum QRN\QRM) i nie mogę się go niczym pozbyć. Tak jest zaprojektowany transceiver. Przełączając dźwięk na Flex-1500, mogę wyregulować dźwięk w taki sposób, że nawet w warunkach silnych zakłóceń przemysłowych (a u mnie sięgają 9+20 dB) słaby sygnał potrafię wyciągnąć dosłownie powyżej poziomu szumu , wyczyść go i słuchaj wygodnie. Te. Jakościowo zwiększamy parametr sygnał/szum. Żaden zwykły transceiver nie jest w stanie tego zrobić!

Tutaj też mogę podać przykład mojego starszego przyjaciela, Nikołaja Nikołajewicza, R7CC (Ex. RZ6BA), Kolya jest fanem łapania stacji DX-owych. Przez długi czas używał jednych z najlepszych klasycznych transceiverów: Kenwood TS-870s i Kenwood TS-950dsp. Kiedy Kolya kupił transceiver SDR do testów, nie od razu sprzedał Kenwooda. Przez prawie rok, w różnych warunkach, z różnymi transmisjami i antenami, skrupulatnie porównywał je z SDR. A rok później szczęśliwie sprzedał cały dodatkowy sprzęt w postaci 2 dużych, ciężkich pudełek firmy Kenwood.

Aby kolejność zaszumionych liczb była jasna, podam przykłady.
Poziom hałasu w wiosce oddalonej od miasta przy częstotliwości 14 MHz wynosi 0,01...0,1 µV
Szum na przedmieściach metropolii przy 14 MHz – 0,1…3 µV
Hałas w mieście waha się w bardzo szerokim zakresie - od 10 µV do 1 mV i silnie zależy od gęstości zaludnienia, obecności przewodowego Internetu, sieci komputerowych, a także położenia gwiazd w każdym konkretnym mieszkaniu.
Aby było jeszcze jaśniej, możesz sobie wyobrazić, że:
Gdy słychać jakieś wysepki na granicy czułości, antena ta odbiera sygnały na poziomie 0,5-5 µV (1...3 punkty S-metra);
„Nuleviki” spoza Uralu osiągają poziomy 10-50 µV (5...9 punktów S-metra);
Region sąsiadujący 500-1500 km – 50-500 µV (9...9+40 punktów dB);
Sąsiad w okolicy - 1-100 mV (igła S-metra skierowana całkowicie w prawo);
Pobliskie stanowisko konkursowe lub sąsiad radioamator w Twoim domu może z łatwością przesłać do Twojej anteny napięcie do kilku woltów.
W tym drugim przypadku ani tłumik, ani zbyt drogi transceiver nie uratuje Cię, ale gorąca butelka z ogórkiem w piątkowy wieczór lub po zawodach z łatwością pomoże załagodzić zrujnowany weekend i/lub nawiązać silne przyjaźnie na resztę wakacji Twoje życie.

Na podstawie powyższego jasne jest, że transceiver SDR naprawdę przewyższa zwykłe klasyki pod względem jakości odbioru. Zabierając ze sobą Flex SDR-1500 na daczy lub w teren z laptopem, zapewniamy sobie wygodniejszy odbiór niż ten sam Yaesu FT-817. Flex SDR-1500 jest mały, lekki i ekonomiczny. Niezbyt droga opcja - Flex SDR-3000 jest w zupełności odpowiedni dla przeciętnego radioamatora bez żadnych dziwactw. I złap DX, a w weekend usiądź wygodnie przy okrągłym stole i jest automatyczny tuner. Cóż, jeśli jesteś entuzjastą konkurencji, warto wydać pieniądze na Flex SDR-5000. Są tu 2 odbiorniki i nie tak biedne jak w Yaesu FT-x000, ale całkowicie identyczne i konfigurowalne dla różnych wejść antenowych oraz wysokiej jakości trybów VHF i DCV. Nie ma innego transiwera, który można porównać!!! Po prostu nie ma analogii!

Jak to mówią: „W beczce miodu…” zachowujemy harmonię.

W poprzednim rozdziale starałem się opisać przystępnym językiem główne cechy transceiverów FlexSDR i porównać je z jakością wykonania klasycznych transceiverów.
Aby porównać czułość w czystych liczbach, otwórzmy najnowszą tabelę charakterystyk znanych transceiverów opublikowaną w amerykańskim magazynie dla radioamatorów QST. Zajęty:

Czułość i zakres dynamiki dla blokowania...

Pytania dotyczące zakresu dynamiki i blokowania daję wybór z przeglądu parametrów nowoczesnych procesorów DSPnadajniki-odbiorniki. (Na podstawie pomiarów przeprowadzonych przez laboratorium ARRL w czasopiśmie QST.) Warunki pomiaru: Transceiver UHF jest wyłączony, zainstalowany i włączony jest filtr CW 500 Hz (opcjonalnie lub DSP),Rseparacja sygnałów użytecznych i zakłócających- 20 kH

Odbiorniki SDR zależne od oprogramowania są w rzeczywistości dość proste i mają niewielkie rozmiary. Wielkość pudełka od zapałek do paczki papierosów. Ale jak to mówią, szpula mała, ale droga. Mimo całej swojej prostoty, z komputerem i odpowiednim programem, taki odbiornik zamienia się w dość poważne urządzenie odbiorcze. Można go używać zarówno zgodnie z jego przeznaczeniem, jak i służyć jako analizator widma. Obecnie najpopularniejszymi odbiornikami są te opracowane przez YU1LM i różne wersje odbiornika SoftRock 40. Z reguły, aby uprościć konstrukcję, jako oscylator główny stosuje się oscylator kwarcowy. W taki sposób, aby częstotliwość środkowa znajdowała się w środku interesującego nas zakresu. Chociaż nic nie stoi na przeszkodzie, aby zastosować syntezator częstotliwości.

Rys. 1 - Wygląd prostego odbiornika SDR

Rys. 2 - Zrzut ekranu programu do pracy z odbiornikiem SDR

Rys.3 - Schemat blokowy odbiornika SDR

Ryc.4 - S-metr

Jak wiecie interesuję się tematyką walkie-talkie i czasami nawet recenzuję niektóre moje urządzenia.
Dlatego dzisiaj postanowiłem porozmawiać o dość interesującej rzeczy. Odbiornik sygnału RTL-SDR zbudowany na bazie R820T 8232.
Opowiem także jak skonfigurować ten amplituner do pracy na komputerze i telefonie/tablecie z Androidem.
Tak więc istnieje już kilka recenzji na temat odbiorników SDR. Dlatego nie będę się szczegółowo rozpisywał o co chodzi.
Powiem tylko, że można kupić tańszą wersję amplitunera i wykończyć go lutownicą.
Coś takiego:


Można kupić zestaw. Coś takiego:


()
I zmontuj odbiornik, spędzając nad tym kilka wieczorów, jednocześnie doskonaląc umiejętność lutowania.
Albo zrób tak jak ja: kup produkt, w którym znajdziesz wszystko, czego potrzebujesz, z którego możesz korzystać bez konieczności tańczenia z tamburynem. Różnica w cenie nie jest duża, więc kupiłem gotowy odbiornik, z dodatkową płytką, wszystkimi niezbędnymi zworkami w odpowiednich miejscach, a nawet dwoma wyjściami antenowymi.
Ten konkretny odbiornik może odbierać sygnały i pokrywać wszystkie pasma amatorskie HF:
obejmuje zakres VHF i UHF 24-1766 MHz
częstotliwość próbkowania do 3,2 M (stabilna ~2,8 MHz)
Tryby odbiornika, MSCh, FM, USB, LSB i CW
Co to znaczy? Oznacza to, że audycji możemy słuchać na następujących pasmach:
13-15 MHz Są to nadawcy dalekobieżni, podobni do Voice of America.
15-28 MHz słychać amatorskie komunikaty radiowe.
27,135 MHz To kanał dla kierowców ciężarówek (wygodny do słuchania podczas długich podróży).
30-50 MHz Może być karetka.
87,5-108 MHz To jest zwykłe radio FM.
109-500 MHz Najbardziej interesujący)
108-136 MHz to jest poligon (tutaj rozmawiają piloci, nie bez żartów i gagów)
137-138 MHz to jest zasięg satelitów NOAA (satelita pogodowy o niskiej rozdzielczości)
144 MHz znowu radioamatorzy
150 MHz To jest pasmo kolejowe.
433 MHz także radioamatorzy, walkie-talkie, breloczki do sygnałów, bariery i inne śmieci na antenie
446 MHz chatboxy też
to zależy od miasta, nawiasem mówiąc, policja też gdzieś tu jest), ale nie powiem gdzie)
~900 MHz komórkowy.
Jeszcze więcej informacji można znaleźć na stronie internetowej
Teraz bezpośrednio o odbiorniku.
Odbiornik został zamówiony na Banggood. (Był tam w magazynie w momencie zakupu. I cena była dobra.) Zamówiłem 2 amplitunery:


Dostawa trwała 30 dni. Otrzymałem na poczcie paczkę zawierającą dwie skrzynki. Jedno pudełko z odbiornikiem leży jeszcze do lepszych czasów (włożę je później do auta), a pierwsze służy do testów i konfiguracji.
Odbiornik dostarczany jest w zwykłym pudełku. Który też trochę ucierpiał:


Wewnątrz znajduje się odbiornik, antena, kabel mini-USB:


W zasadzie nic więcej nie jest potrzebne.
Detale.
Kabel:




Kabel jest najpopularniejszym mini-USB. Swoją drogą, nawet nie zawracałem sobie głowy używaniem tego. Ponieważ mam własne, dłuższe i lepszej jakości.
Antena:




Posiada podkładkę magnetyczną. Magnes jest dość mocny. Dobrze trzyma się na pionowych powierzchniach metalowych.


Ja odbiorca:
Niepozorne pudełko.




Ma wymiary 90*50*22mm:





Z jednej strony znajdują się złącza do podłączenia dwóch anten:


Z kolei złącze mini-USB do podłączenia do komputera i dioda sygnalizująca zasilanie:


Jeśli nie jesteś tego pewien, nie zrozumiesz nawet, jakie to urządzenie. Ponadto na pudełku nie ma żadnych oznaczeń identyfikacyjnych. ( tak i nie są potrzebne)
Kilka zdjęć wnętrza wraz z walkie-talkie wouxun:




Zestaw zawiera tylko 1 antenę, pomimo obecności dwóch złączy dla różnych częstotliwości.
Aby pracować na częstotliwościach 100khz-30MHz należy dokupić drugą antenę. Pod warunkiem, że chcesz posłuchać czegoś z tego zakresu.
Przed użyciem zdecydowałem się na demontaż odbiornika. Powód jest prosty. Coś dziwnie wisiało w środku. (nierówność występuje w obu egzemplarzach zakupionych przeze mnie amplitunerów)


Cały proces demontażu polega na odkręceniu 4 śrub:








Nawet na zdjęciu widać, że wszystko jest ładnie podłączone. Nie widać śladów potoku ani innego przestępstwa.
Widać że jest to odbiornik DVB wlutowany na płytkę. Główne chipy R820T i 8232:


Nic więcej nie mogę powiedzieć. Ponieważ nie jestem dobry w projektowaniu obwodów. Wszystko jest jasne na zdjęciu.
A teraz o tym, co grzmiało w środku. To jest sama tablica. Jest nieco mniejsza od rowków obudowy i nieco krótsza. Dlatego wisiało w środku. Rozwiązałem ten problem po prostu. Wewnątrz obudowy przykleiłem spienioną taśmę dwustronną i włożyłem płytkę na miejsce:


Wszystko mocno się kręciło. Reakcja i pogawędki zniknęły.
Teraz opowiem Ci o konfiguracja i testowanie:
Aby pracować z amplitunerem na komputerze z systemem Windows musimy skorzystać z programu sdrsharp

Aby zainstalować odpowiednie sterowniki należy uruchomić program zadig.exe
Jeśli nie masz go w swoim zestawie Sharp,
Uruchom go, wybierz opcje - wyświetl listę wszystkich urządzeń
Wybierz element Wbudowany, Interfejs (interfejs 0) i kliknij przycisk Zainstaluj ponownie sterownik:


Następnie w systemie zostaną zainstalowane niezbędne sterowniki i będzie można uruchomić program SDRSharp.
Tutaj wszystko jest proste. W ustawieniach wybierz żądany port i naciśnij przycisk Start:




Częstotliwości można wprowadzać ręcznie lub za pomocą różnych wtyczek skanujących.
(praca z programem wymagałaby osobnego artykułu, możliwości jest w nim mnóstwo. Dlatego pokazuję to powierzchownie, a zainteresowani mogą już znaleźć szczegóły w Internecie)
Dlaczego taki odbiornik jest potrzebny?
Pomimo komentarzy na temat wszelkiego rodzaju okrucieństw i tego, co robić, ten odbiornik jest w rzeczywistości całkiem legalny. I możesz go używać do celów prawnych. A poza tym słuchanie audycji NIE JEST ZABRONIONE. Ale za pomocą tego odbiornika nie można transmitować niczego na antenie. Dlatego za pomocą odbiornika możemy słuchać radia. Tak, zwykłe radio. A co jeśli nie masz ani jednego urządzenia, które odbiera sygnał z lokalnych stacji radiowych, a radia możesz słuchać do woli - z pomocą przyjdzie odbiornik.
Odbiornika można także używać do słuchania radia amatorskiego nadającego na częstotliwościach 15-28 MHz
Ale potrzebujesz mocniejszej anteny. Ten dołączony do zestawu pozwoli Ci odebrać sygnał tylko wtedy, gdy znajdziesz się blisko źródła tego właśnie sygnału.
Radia można także sprawdzić za pomocą odbiornika. Klasyczna sytuacja: przywieźli stare walkie-talkie bez wyświetlacza. Działa, ale nie wiadomo z jaką częstotliwością. Odbiornik ten może być używany do wykrywania. (oczywiście istnieją osobne przyrządy do pomiaru częstotliwości i mocy, ale jeśli masz odbiornik, możesz sobie z tym poradzić)
Cóż, na przykład, udaliśmy się w długą podróż. Samodzielnie samochodem. Dlaczego nie dostroimy odbiornika do częstotliwości kierowców ciężarówek CB ( 27,135 MHz) posłuchać negocjacji? Aby wiedzieć, co dzieje się na drodze? Gdzie jest zasadzka policji drogowej, gdzie są wypadki, gdzie jest objazd itp.
Nawiasem mówiąc, aby słuchać pasma CB, nie jest konieczne podłączanie amplitunera do laptopa. Możesz używać telefonu z Androidem. I nie tylko dla tego asortymentu.
Podłączyłem odbiornik do mojego Xiaomi Mi5 za pomocą taniego adaptera OTG. Tutaj konfiguracja jest jeszcze łatwiejsza niż na komputerze:
Przejdź do w3bsit3-dns.com i pobierz program
Razem z programem pobierz sterownik Rtl-sdr 3.06 oraz klucz, aby uzyskać pełną funkcjonalność. ( Możesz oczywiście kupić klucz na rynku, ale jestem starym piratem, który nie cierpi płacić za oprogramowanie)
Zainstaluj na swoim telefonie:

Zrzuty ekranu z aplikacji:









Jak widać wszystko działa świetnie i pozwala także na słuchanie audycji.


Testowałem ten odbiornik z moimi radiotelefonami Baofeng, Wouxun, WLN. Wszystko jest doskonale uchwycone.
Za pomocą skanera udało mi się także zlokalizować kilka częstotliwości, na których toczyły się rozmowy. Potwierdza to funkcjonalność odbiornika.
Mam amplituner głównie do celów hobbystycznych, ale interesuje mnie słuchanie radia krótkofalowego z innych krajów, dlatego teraz wybieram antenę do tego odbiornika (będę wdzięczny, jeśli zaproponujecie swoje opcje w komentarzach)
Wniosek:
Odbiornik ten jest świetną opcją dla osób zainteresowanych radiem. Pozwala nauczyć się wielu nowych rzeczy, a także słuchać audycji bez kupowania drogiego sprzętu.
Nie mogę zniechęcić ani polecić zakupu tego produktu. Zbyt konkretny produkt. Osobiście jestem bardzo zadowolony z zakupu. I to jest najważniejsze.
W przyszłym miesiącu planuję dłuższą podróż samochodem i nie mogę się już doczekać nie tyle celu wyjazdu, ile możliwości podsłuchania rozmów i przetestowania odbiornika w terenie.